虛擬仿真技術(shù)在實訓課程中應用進行的一次有益探索,提出了采用虛擬仿真技術(shù)來構(gòu)建體驗式虛擬仿真學習模型及評價體系,通過學生在特定下虛擬仿真環(huán)境中參與實踐活動,通過實驗步驟引導完成實驗項目,培養(yǎng)學生在實驗教學活動中能自主的探索、分析和解決問題,同時訓練學生在實驗過程中的邏輯和工程思想,從而對自身學習的知識和能力進行反思、總結(jié)的過程。
隨著的緩解,企業(yè)和機構(gòu)的投交流和調(diào)研活動將逐漸步入正軌,國內(nèi)虛擬現(xiàn)實行業(yè)的投資市場將逐步恢復到較為活躍的水平。VR/AR技術(shù)在醫(yī)療和教育方面的成果案例及良好市場前景,將吸引投資者再次關(guān)注虛擬現(xiàn)實領(lǐng)域。隨著虛擬現(xiàn)實終端產(chǎn)品性能的提升,以及地方出臺加速虛擬現(xiàn)實應用政策的落地,內(nèi)容服務領(lǐng)域?qū)@得資本市場的持續(xù)資金注入。
河南幻境科技,提供建設(shè)實訓中心由三維護理技能實訓室、三維人體解剖實訓室、機能學實訓室、基礎(chǔ)醫(yī)學全景電子切片實訓室和X線診斷思維訓練系統(tǒng)實訓室等5個虛擬仿真實訓室組成。其中機能學實訓室所選用產(chǎn)品均是國內(nèi)機能學實驗領(lǐng)域產(chǎn)品,建成后將達到省內(nèi)高校水平;基礎(chǔ)醫(yī)學全景電子切片實訓室能比較全面展現(xiàn)基礎(chǔ)醫(yī)學知識,建成后將達到國內(nèi)水平;X線診斷思維訓練系統(tǒng)實訓室可讓學生盡快熟悉X線科的工作流程、CR工作站的使用、練習多種常見、的病例的診斷。教師可利用此系統(tǒng)推進模擬醫(yī)學教學,培養(yǎng)和提高醫(yī)護人員的臨床思維能力和臨床操作技能。
我國高校虛擬仿真在教學上的應用模式主要有兩種 :
( 1) 虛擬課堂,師生、實體學習資源、學習場景等為虛擬對象。利用虛擬仿真技術(shù)可以模擬出各類學習對象,打破了 傳統(tǒng)時空限制,學生可以通過自然體驗的方式進行交互式知識探索。
(2) 虛擬實驗室,實驗設(shè)備為虛擬對象。利用計算機虛 擬仿真技術(shù)建立與真實世界中一樣的虛擬儀器模型,對儀器 的操作和使用完全對應,能夠替代現(xiàn)實中有危險和難度較大的實驗項目,學生可以通過計算機和虛擬設(shè)備進行仿真實驗、實驗數(shù)據(jù)仿真、虛擬仿真預測和分析。
虛擬仿真解決的主要問題:
(一) 利用虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建虛擬仿真體驗學習模式
虛擬仿真技術(shù)是建立在特定的情境和場景中,學生可以通過自我實驗進行探索,利用仿真技術(shù)在場景中設(shè)定技術(shù)問題,讓學生能發(fā)現(xiàn)并分析問題,在實驗中掌握實驗方法。虛擬仿真技術(shù)構(gòu)建了體驗學習模式,強調(diào)學生自我學習的主 體,以及通過自我學習對實踐過程中獲得的經(jīng)驗進行總結(jié)和思考。
(二) 將虛擬仿真體驗學習理論與工程實訓實驗的融合
利用虛擬仿真技術(shù),構(gòu)建一系列工程相關(guān)實驗,采用虛擬現(xiàn)實融合設(shè)計,所有虛擬實驗儀器和操作均與真實儀器一致。用戶可以通過觀察、實際操作、體驗虛擬仿真實驗項目來獲得體驗感覺和實際操作經(jīng)驗。與真實實驗相比,實驗過程和實驗過程中使用的實驗道具都是虛擬出來的,通過虛擬模型建立各種與真實實驗相對應的對象,但終學習的效果一致。
(三) 建立虛擬現(xiàn)實虛擬仿真體驗學習的評價體系
虛擬仿真體驗教學是學生學習的方法,混合現(xiàn)實 ( MR) 中實訓實驗的建設(shè)需要構(gòu)建相應的學習評價體系,來學生學習的效果。應該包括對知識、技能、方法、情感、認知力、 價值觀、態(tài)度等方面的評價。
VR 教育應用的優(yōu)勢:
VR 教育基于建構(gòu)主義學習理論和認知學習理論進行構(gòu)建,相較于傳統(tǒng)的教學方式,VR 教育應用主要具有 以下優(yōu)勢。
(1)提升學習者實操能力。VR 技術(shù)可將一些抽象的概念,通過技術(shù)手段具象化,學習者通過親身體驗情景化 學習環(huán)境,經(jīng)過一系列動手操作獲得行為結(jié)果和環(huán)境反饋,從而更好地掌握正確的操作行為和概念知識。VR 技術(shù)的可視化和交互性,決定了學習者可以“動手”,實現(xiàn)比視頻、動畫等媒體形式,更加“具身”的學習效果,激發(fā)學習興趣,降低認知難度,通過真實的體驗獲取更深層次的學習效果。通過對相關(guān)論文的學習,發(fā)現(xiàn)VR 能夠明顯提升學習者的實驗能力,培養(yǎng)學習興趣。
(2)促進學習者的深度理解。VR 技術(shù)通過多感官刺激,創(chuàng)造沉浸性、臨場感,給人營造一種身臨其境的體驗,其提供的內(nèi)容相較于單純的文字或者多媒體圖片等平面展現(xiàn)形式,更加直觀、可視、容易被理解,在該情境下,學習者處于主動獲取知識的狀態(tài),參與感較強。
(3)促進學習者的參與和協(xié)作。促進高等教育領(lǐng)域發(fā)展的短 期趨勢是加強協(xié)作學習,以學習者為核心、強調(diào)互動、團隊合作。VR 技術(shù)所構(gòu)建的虛擬平臺,支持多用戶實時地進行課堂互動,學習者在虛擬環(huán)境下可以完成各式各樣的學習任務,促進學習者間的有效合作,提高學習者的參與度、 成就感和集體歸屬感。
(4)促進教育公平,實現(xiàn)資源共享。VR 技術(shù)所創(chuàng)建的教學資源和虛擬教學環(huán)境,通過互聯(lián)網(wǎng)共享到教學資源匱乏的偏遠地區(qū),克服空間距離的限制,將提高偏遠地區(qū)的教學質(zhì)量,提高教師的隊伍建設(shè)和化水平,在促進教育公平和實現(xiàn)資源共享方面發(fā)揮一定的積極作用。
幻境科技成立于2008年,始終致力于虛擬現(xiàn)實(VR)、增強現(xiàn)實(AR)、混合現(xiàn)實(MR)、人工智能(AI)的研發(fā)與應用推廣。公司堅持科研,大力深耕虛擬仿真在高校教學、展覽展示、互動等方面的應用,從前期策劃、搭建到后期服務,為客戶提供定制化、一體化的虛擬仿真解決方案。幻境科技積極探索虛擬仿真教學在基礎(chǔ)護理教學中的應用,并結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建多元化、個性化的教學環(huán)境,提高學生臨床實踐能力,鍛煉學生的臨床思維,調(diào)動學生的學習積極性,達到提升基礎(chǔ)護理實訓教學質(zhì)量的目的。